一种具有大叶面的新型风力发电机的制作方法

本实用新型涉及一种发电机，具体地，涉及一种具有大叶面的新型风力发电机。

背景技术：

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。

风力发电机现在已经在大力推广使用中，其具有绿色能源节能环保的特点，对人类能源的有效和可持续使用贡献巨大。但现有的风力发电机都是小叶扇面，不能对风能进行很好的充分利用，导致结构庞大，收集到的风力却很有限。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种利用风能的发电机，绿色环保节能，并能够解决现有的问题，有效地吸收更多风力，达到优化传统风力发电机的效果，提高发电效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种具有大叶面的新型风力发电机，包含发电机、与发电机连接的若干叶片以及固定发电机和叶片的塔架和底座，其中，所述的风力发电机在若干叶片的中心处还设有齿轮箱；所述的齿轮箱内设有一根从前到后贯穿齿轮箱的正面和背面的通轴，在齿轮箱内的通轴上套置有两个相向的直角转换齿轮；齿轮箱外还设有若干与齿轮箱内的两个齿轮同时啮合的第一齿轮，构成直角转换；第一齿轮的齿轮轴为半轴，每根半轴上均连接一片叶片。齿轮箱的正面朝外，所述的发电机设置在齿轮箱的背面之后；发电机与若干叶片所在面垂直，所述的通轴贯穿若干叶片所在面的中心并垂直于该面，所述的通轴的设置方向与发电机的转子转轴相同。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的第一齿轮，其端面与齿轮箱内的两个齿轮的端面分别垂直。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的第一齿轮，每个分别与一根半轴的一端固定，半轴的另一端向齿轮箱外延伸并固定有一片叶片，半轴上的叶片转动能够带动第一齿轮。优选地，该风力发电机一共设有三片叶片，每片叶片安装在一个半轴上，叶片在风力作用下能够围绕半轴转动，共设有三个半轴，每个半轴末端分别固定一个第一齿轮，每个第一齿轮分别与同一个齿轮箱内的第二齿轮和第三齿轮啮合。该风力发电机的叶片是大于传统风力发电机小叶扇面的大叶面，叶面占叶面圆面积的30%至50%，该叶面面积大于传统小叶面3至5倍。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的叶片，其连接的半轴上在齿轮箱外设有限位弹簧和叶片支架。通过叶片支架对叶片进行加固支撑。通过限位弹簧进行限位和减震，调节叶片受力。由于该风力发电机的叶片比传统的叶片大很多，因此受到的风阻也会大很多，从而微风的风力也能收集到，而风太大时会超负荷，因此安装限位弹簧作为受力调节器，根据风力大小能够通过受力调节器调节叶片的往复摆动倾斜角度，达到均衡采集输出。叶片在转动以外还随着风力大小和受力调节器即限位弹簧不断摆动，增加了往复的机械功收集，达到增大机械能输入的效果。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的半轴，其上在齿轮箱外侧处设有两个与齿轮箱固定的双向轴承。半轴与贯穿齿轮箱前后两个相对面的通轴垂直，两个双向轴承与通轴平行。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的齿轮箱，其内通轴上设置的两个相向的直角转换齿轮，分别为第二齿轮和第三齿轮，其端面相对且平行。第二齿轮和第三齿轮的端面分别与若干叶片所在面平行并与通轴垂直。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的齿轮箱，其内的第二齿轮和第三齿轮内分别设有一个单向轴承，两个所述的单向轴承的安装方向相同，分别将第二齿轮和第三齿轮与通轴固定，并能够使通轴随第二齿轮和第三齿轮转动。优选地，单向轴承插置在齿轮内并位于齿轮轮齿与齿轮中心的通轴之间。该往复机械功收集的收集方式可以通过齿轮、齿条、杠杆、叶轮以及绳索等方式输入发电机。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的通轴，其在所贯穿的齿轮箱的正面和背面外的两端上分别设有一个与齿轮箱固定的双向轴承。通轴上齿轮箱内的第二齿轮和第三齿轮分别紧贴齿轮箱的前后两个相对面的内侧设置。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的风力发电机，其发电机在朝向叶片的一端设有连轴器。

上述的具有大叶面的新型风力发电机，其中，所述的连轴器，其与通轴在齿轮箱背面外的一端连接，所述的连轴器与发电机的转子转轴连接。将机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。

本实用新型提供的具有大叶面的新型风力发电机具有以下优点：

该风力发电机具有结构简单、功能易行、耐用等优点，将无作用的功耗进行使用，更加节能环保。通过把传统风力发电机的叶片增大，在叶片中心及发电机头部连接处加装改进的往复机械功收集结构，来达到均衡摆动及叶面自身摆动动力协调和传输，更好、更有效的利用了风力。另外还具有成本低、安装方便、可动性的特点，可移动到任何需要的场所使用。

附图说明

图1为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的正面示意图。

图2为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的侧面示意图。

图3为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的叶片变化的正面示意图。

图4为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的叶片变化的侧面示意图。

图5为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的侧面局部放大图。

图6为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的齿轮箱示意图。

图7为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的第二齿轮和第三齿轮示意图。

图8为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的单向轴承示意图。

图9为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的第一齿轮示意图。

图10为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的第一齿轮的横截面示意图。

图11为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的半轴和第一齿轮示意图。

图12为本实用新型的具有大叶面的新型风力发电机的叶片受力调节示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。

如图1~4所示，本实用新型提供的具有大叶面的新型风力发电机，包含发电机1、与发电机1连接的若干叶片2以及固定发电机1和叶片2的塔架3和底座4。该风力发电机在若干叶片2的中心处还设有齿轮箱5。

如图5和图6所示，齿轮箱5内设有一根从前到后贯穿齿轮箱5的正面和背面的通轴6，在齿轮箱5内的通轴6上套置有两个相向的直角转换齿轮；齿轮箱5外还设有若干与齿轮箱5内的两个齿轮同时啮合的第一齿轮7，构成直角转换；第一齿轮7的齿轮轴为半轴8，每根半轴8上均连接一片叶片2。齿轮箱5的正面朝外，发电机1设置在齿轮箱5的背面之后；发电机1与若干叶片2所在面垂直，通轴6贯穿若干叶片2所在面的中心并垂直于该面，通轴6的设置方向与发电机1的转子转轴16相同。

如图7和图8所示，齿轮箱5内通轴6上设置的两个相向的直角转换齿轮，分别为第二齿轮9和第三齿轮10，其端面相对且平行。第二齿轮9和第三齿轮10的端面分别与若干叶片2所在面平行并与通轴6垂直。齿轮箱5内的第二齿轮9和第三齿轮10内分别设有一个单向轴承11，该两个单向轴承11的安装方向相同，分别将第二齿轮9和第三齿轮10与通轴6固定，并能够使通轴6随第二齿轮9和第三齿轮10转动。优选地，单向轴承11插置在齿轮内并位于齿轮轮齿与齿轮中心的通轴6之间。通轴6在所贯穿的齿轮箱5的正面和背面外的两端上分别设有一个与齿轮箱5固定的双向轴承12。通轴6上齿轮箱5内的第二齿轮9和第三齿轮10分别紧贴齿轮箱5的前后两个相对面的内侧设置。

发电机1在朝向叶片2的一端设有连轴器13。连轴器13与通轴6在齿轮箱5背面外的一端连接，连轴器13与发电机1的转子转轴16连接，将机械能传给发电机1，再由发电机1转换为电能。具体向发电机1输入机械能的方式可以通过齿轮、齿条、杠杆、叶轮以及绳索等方式输入。

第一齿轮7的端面与齿轮箱5内的两个齿轮的端面分别垂直。每个第一齿轮7分别与一根半轴8的一端固定，半轴8的另一端向齿轮箱5外延伸并固定有一片叶片2，半轴8上的叶片2转动能够带动第一齿轮7。优选地，该风力发电机一共设有三片叶片2，每片叶片2安装在一个半轴8上，叶片2在风力作用下能够围绕半轴8转动，共设有三个半轴8，每个半轴8末端分别固定一个第一齿轮7，每个第一齿轮7分别与同一个齿轮箱5内的第二齿轮9和第三齿轮10啮合。该风力发电机的叶片2是大于传统风力发电机小叶扇面的大叶面。参见图9~11所示。

叶片2连接的半轴8上在齿轮箱5外设有限位弹簧14和叶片支架15。通过叶片支架15对叶片2进行加固支撑。通过限位弹簧14进行限位和减震，调节叶片2受力。由于该风力发电机的叶片2比传统的叶片大很多，因此受到的风阻也会大很多，从而微风的风力也能收集到，而风太大时会超负荷，因此安装限位弹簧14作为受力调节器，根据风力大小能够通过受力调节器调节叶片2的往复摆动倾斜角度，达到均衡采集输出。叶片2在转动以外还随着风力大小和受力调节器即限位弹簧14不断摆动，增加了往复的机械功收集，达到增大机械能输入的效果。参见图12所示。

半轴8上在齿轮箱5外侧处设有两个与齿轮箱5固定的双向轴承12。半轴8与贯穿齿轮箱5前后两个相对面的通轴6垂直，两个双向轴承12与通轴6平行。

下面结合实施例对本实用新型提供的具有大叶面的新型风力发电机做更进一步描述。

实施例1

一种具有大叶面的新型风力发电机，包含发电机1、与发电机1连接的三片叶片2以及固定发电机1和叶片2的塔架3和底座4。该风力发电机在三片叶片2的中心处还设有齿轮箱5。

在齿轮箱5内把通轴6上安装两个相对面向的直角转换齿轮，分别为第二齿轮9和第三齿轮10，并在齿轮内各安装一个单向轴承11，分别为第一单向轴承11A和第二单向轴承11B，两个单向轴承11同向安装，固定在同一通轴6两边，使两齿轮只能同向作功于通轴6上，并使之不能滑动，只能转动。另外在通轴6齿轮外均分安装三个第一齿轮7，三个第一齿轮7分别安装在半轴8上，该三个第一齿轮7分别固定于半轴8一头。安装时使三个半轴8上的第一齿轮7于通轴6上的两个相对面向的第二齿轮9和第三齿轮10相互咬合。通轴6在所贯穿的齿轮箱5的正面和背面外的两端上分别设有一个与齿轮箱5固定的双向轴承12。半轴8上在齿轮箱5外侧处设有两个与齿轮箱5固定的双向轴承12。通轴6上的双向轴承12为第一双向轴承12A，半轴8上的双向轴承12为第二双向轴承12B。叶片2分别固定安装连接在三个第一齿轮7轴即半轴8上。在齿轮箱5外及三片叶片2之间分别安装限位弹簧14，达到限定角度，和风力大小调节角度的目的。还设有叶片支架15对叶片2进行加固支撑。

在受风时三片叶片2会因齿轮的调节，角度会一致，旋转时也会一致旋转，在风力大小变化时，叶片2角度会随之调整。而半轴8和第一齿轮7调整转动时，通轴6上的第二齿轮9和第三齿轮10也随之转动，在转动时因齿轮内分别安装的是同向的单向轴承11，此时通轴6上的第一单向轴承11A对通轴6作功带动通轴6转动，同时第二单向轴承11B从动，不对通轴6作功；在半轴8和第一齿轮7以另一个方向转动时，通轴6上的第二齿轮9和第三齿轮10也随之转动，在转动时因齿轮内分别安装的是同向的单向轴承11，此时通轴6上的第二单向轴承11B对通轴6作功带动通轴6转动，同时第一单向轴承11A从动，不对通轴6作功；因此不论半轴8及半轴8上的第一齿轮7向哪个方向转动时，都会带动通轴6以一个方向转动。如想改变通轴6的转动方向，只需改变单向轴承11的安装方向即可。

总上不管是输入功来自那个方向，输出功都会以一个方向输出。在输出轴上连接安装发电装置即可。

本实用新型提供的具有大叶面的新型风力发电机，进行了叶片的改变、齿轮单向旋转结构和安装方法、齿轮的可动性、设置运动装置可作为机械功输出等改进，采用大叶面有效地吸收了更多的风力；采用均衡摆动的方法，风力过大时能够同时改变受力面大小，达到优化传统风力发电机效果，大大提高了发电效率；又因为风力大小是不断改变的，采用往复机械功收集的方式收集叶面自身受风力大小改变的动力，更加有效的利用了风力。也就是通过风力大小的不断改变，叶面不断的往复摆动，进行往复机械功收集利用，调节转速及摆动均衡的方法，充分利用风能。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。